Râurile curg pe mii de kilometri, conținând o energie uriașă. Dezvoltarea și utilizarea energiei naturale a apei în electricitate se numește hidroenergie. Cele două elemente de bază care constituie energia hidraulică sunt debitul și înălțimea de apă. Debitul este determinat de râul în sine, iar rata de utilizare a energiei cinetice prin utilizarea directă a apei va fi foarte scăzută, deoarece este imposibil să se umple întreaga secțiune a râului cu turbine hidraulice.
Utilizarea hidraulică utilizează în principal energia potențială, iar utilizarea acesteia trebuie să scadă. Cu toate acestea, decăderea naturală a râurilor se formează, în general, treptat, de-a lungul cursului râului, iar pe o distanță relativ scurtă, decăderea naturală a debitului apei este relativ scăzută. Trebuie luate măsuri inginerești adecvate pentru a crește artificial această decădere, adică concentrarea decăderii naturale dispersate pentru a forma o coloană de apă utilizabilă.
Avantajele hidroenergiei
1. Regenerarea energiei apei
Energia apei provine din scurgerile naturale ale râurilor, care sunt formate în principal prin gaze naturale și circulația apei. Circulația apei permite reciclarea și reutilizarea energiei apei, astfel încât energia apei este numită „energie regenerabilă”. „Energia regenerabilă” ocupă o poziție unică în construcțiile energetice.
2. Resursele de apă pot fi utilizate în mod complet
Energia hidroelectrică folosește doar energia din curgerea apei și nu consumă apă. Prin urmare, resursele de apă pot fi utilizate în mod comprehensiv și, pe lângă generarea de energie, pot beneficia simultan de controlul inundațiilor, irigații, transport maritim, alimentare cu apă, acvacultură, turism și alte aspecte, realizând astfel o dezvoltare multi-obiectiv.
3. Reglementarea energiei apei
Energia electrică nu poate fi stocată, iar producția și consumul se desfășoară simultan. Energia apei poate fi stocată în rezervoare, care sunt produse în funcție de cerințele sistemului energetic. Rezervoarele acționează ca depozite de energie pentru sistemul energetic. Reglarea rezervoarelor îmbunătățește capacitatea sistemului energetic de a regla sarcinile, crescând fiabilitatea și flexibilitatea alimentării cu energie.
4. Reversibilitatea generării de energie hidroelectrică
O turbină hidraulică care direcționează apa dintr-un loc înalt către un loc jos poate genera electricitate și poate converti energia apei în energie electrică; la rândul său, corpurile de apă situate la nivelurile inferioare sunt absorbite de pompe electrice și trimise către rezervoarele de la nivelurile superioare pentru stocare, transformând energia electrică în energie hidrică. Utilizarea reversibilității generării de energie hidroelectrică pentru a construi centrale electrice cu acumulare prin pompare are un rol unic în îmbunătățirea capacității de reglare a sarcinii sistemului energetic.
5. Flexibilitatea funcționării unității
Unitățile de generare a energiei hidroelectrice au echipamente simple, funcționare flexibilă și fiabilă și sunt foarte convenabile pentru creșterea sau reducerea sarcinilor. Pot fi pornite sau oprite rapid în funcție de nevoile utilizatorilor și sunt ușor de automatizat. Sunt cele mai potrivite pentru îndeplinirea sarcinilor de reducere a vârfurilor de putere și de modulare a frecvenței în sistemul energetic, precum și pentru a servi ca standby de urgență, reglarea sarcinii și alte funcții. Ele pot crește fiabilitatea sistemului energetic, cu beneficii dinamice remarcabile. Centralele hidroelectrice sunt principalii purtători ai sarcinilor dinamice în sistemul energetic.
6. Cost redus și eficiență ridicată a producției de energie hidroelectrică
Hidroenergia nu consumă combustibil și nu necesită un număr mare de forță de muncă și instalații investite în exploatarea și transportul combustibilului. Echipamentul este simplu, cu mai puțini operatori, mai puțină energie auxiliară, o durată lungă de viață a echipamentelor și costuri de operare și întreținere reduse. Prin urmare, costul de producție a energiei electrice a centralelor hidroelectrice este scăzut, doar 1/5 până la 1/8 din cel al centralelor pe combustibili fosili. În plus, rata de utilizare a energiei a centralelor hidroelectrice este ridicată, ajungând la peste 85%, în timp ce cea a centralelor pe combustibili fosili este de doar aproximativ 40%.
7. Contribuie la îmbunătățirea mediului ecologic
Producția de energie hidroelectrică nu poluează mediul. Vasta suprafață de apă a rezervorului reglează microclimatul regiunii și distribuția temporală și spațială a debitului de apă, ceea ce contribuie la îmbunătățirea mediului ecologic al zonelor înconjurătoare. Pentru centralele electrice pe cărbune, fiecare tonă de cărbune brut trebuie să emită aproximativ 30 kg de SO2, iar peste 30 kg de pulbere de particule sunt emise. Conform statisticilor a 50 de centrale electrice pe cărbune mari și mijlocii la nivel național, 90% dintre centrale emit SO2 cu o concentrație mai mare de 860 mg/m3, ceea ce reprezintă o poluare foarte gravă. În lumea de astăzi, unde se acordă din ce în ce mai multă atenție problemelor de mediu, accelerarea construcției de hidroenergie și creșterea proporției de hidroenergie în China sunt de mare importanță pentru reducerea poluării mediului.
Dezavantaje ale hidroenergiei
Investiții unice mari – lucrări uriașe de terasament și betonare pentru construcția de hidrocentrale; Mai mult, vor cauza pierderi considerabile cauzate de inundații și vor necesita costuri uriașe de relocare; Perioada de construcție este, de asemenea, mai lungă decât cea pentru construcția de centrale termice, afectând rotația fondurilor pentru construcții. Chiar dacă o parte din investițiile în proiectele de conservare a apei sunt împărțite între diverse departamente beneficiare, investiția per kilowatt de energie hidroelectrică este mult mai mare decât cea pentru energia termică. Cu toate acestea, în operațiunile viitoare, economiile la cheltuielile anuale de exploatare vor fi compensate an de an. Perioada maximă de compensare admisibilă este legată de nivelul de dezvoltare al țării și de politica energetică. Dacă perioada de compensare este mai mică decât valoarea admisibilă, se consideră rezonabilă creșterea capacității instalate a hidrocentralei.
Risc de avarie – Din cauza inundațiilor, barajele blochează o cantitate mare de apă, dezastre naturale, daune provocate de om și calitatea construcțiilor, ceea ce poate avea consecințe catastrofale pentru zonele din aval și infrastructură. Astfel de avarii pot afecta alimentarea cu energie electrică, animalele și plantele și pot provoca, de asemenea, pierderi și victime semnificative.
Daune aduse ecosistemului – Rezervoarele mari provoacă inundații extinse în amonte de baraje, distrugând uneori zonele joase, pădurile de vale și pajiștile. În același timp, acestea vor afecta și ecosistemul acvatic din jurul plantei. Au un impact semnificativ asupra peștilor, păsărilor de apă și altor animale.
Data publicării: 03 aprilie 2023
